Максимов М. В. - Защита от радиопомех (768830), страница 18
Текст из файла (страница 18)
д.) Регулярные электромагнитные излучения оцениваются путем составления специальных карт [76!, характеризующих электромагнитную обстановку в данной местности. На этн карты наносятся сведения о частотах и уровнях мощности излучений всех применяемых в данной местности передатчиков, временных режимах их работы, спектрах сигналов, стабильности частот и др, Там же указываются статистические характеристики нерегулярно возникающих радиопередач (например, передач самолетных, корабельных и других подвижных радиостанций).
Такие карты позволяют прогнозировать вероятный уровень помех и рационально выбирать параметры и регламенты работы РЗС системы. Как правило, оии характеризуют электромагнитную обстановку на относительно больших участках местности. Уровень шумоподобного фона, создаваемого за счет излучения различных электрических устройств, может быть определен лишь статистически и характерен для сравнительно небольших районов, окружающих ту точку, в которой проводились его измерения, Он зависит от близости этой точки к линиям электропередач, шоссе с интенсивным автомобильным движением, различным промышленным объектам и т.
д. В ряде случаев перенос точки измерения на несколько сотен метров приводит к чрезвычайно большому изменению уровня шума. Интенсивность шумоподобного фона претерпевает резкие суточные колебания и существенно зависит от условий погоды и времени года. Общая электромагнитная обстановка в месте размеще.
ния РЗС оценивается путем наложения результатов измерения индустриальных шумов, характерных для данного места, на карту, содержащую сведения о регулярных излучениях'в рассматриваемом районе. Внутренняя электромагнитная обстановка в радиоэлектронной системе, т. е. та электромагнитная обстановка, в которой приходится работать каждому конкретному устройству системы, определяется помехами, возникающими из-за работы других средств той же системы. К таким устройствам относятся радиопередатчики со своими основными и неосновнйми каналами излучения, гетеродины приемных устройств, источники электропитания, различного рода регуляторы, коммутаторы ит.
и. «« 99 В целом ряде радиоэлектронных систем, например в комплексах радиоэлектронного оборудования современных самолетов, помехи, создаваемые средствами самого комплекса, практически полностью определяют условия работы его приемных устройств. Источники помеховых излучений располагаются в таких системах рядом с устройствами, воспринимающими помехи. Это приводит к необходимости рассматривать многочисленные возможные связи между генераторами и приемными устройствами, антенно-фидерными трактами и т. д. Если к тому же учесть, что при незначительных удалениях устройства, воспринимающие помехи, часто располагаются в ближней зоне генераторов помех, то станет ясной вся трудность аналитического анализа внутренней электромагнитной обстановки в сложных радиоэлектронных системах При оценке электромагнигной совместимости РЭС приходится учитывать значительное число их параметров.
Главными из них являются: — энергетические и спектральные характеристики основных и неосновных излучений передающих устройств системы, гетеродинов ее приемников, а также передающих устройств, определяющих внешнюю электромагнитную обстановку; — реальные чувствительности приемных устройств системы по основным и неосновным каналам приема; — динамический диапазон приемных устройств; — уровень шумовых излучений в месте расположения приемных устройств; — коэффициенты связи между различными элементами 1в том числе между антеннами) устройств, излучающих и воспринимающих помехи. 3.3.
НЕОСНОВНЫЕ ИЗЛУЧАТЕЛИ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ При проектировании любого радиопередающего устройства помимо несущей частоты задается ширина полосы частот его основного излучения, соответствующая той минимальной ширине спектра излучаемого сигнала, которая необходима для того, чтобы при используемом классе излучений обеспечить передачу сообщений заданного типа с требуемыми скоростью и качеством.
Излучения на частотах, 100 лежащих вне полосы частот основного излучения, называются неосновными излучениями. Иеосновные излучения приводят к нерациональному расходованию высокочастотной мощности передатчика и в ряде случаев могут существенно ухудшить условия ЭМС, создавая помехи приемным каналам различных РЭС Эти излучения принято делить на побочные и внеполосные. Побочными называют широкий класс неосновных излучений. Причиной их возникновения являются различного рода нелинейные эффекты в элементах передающего устройства, не связанные с процессом модуляции. Частоты, на которых возникают побочные излучения, могут существенно отличаться от несущей частоты а, передатчика (являться, например, гармониками в,). Поэтому побочные излучения могут создавать помехи РЭС, которые работают на частотах, существешю отличающихся от основной рабо.
чей частоты мешающего передатчика. Основными видами побочного излучения йвляются 176 — излучения на гармониках основной частоты; — излучения на субгармоннках основной частоты; — паразитные излучения; — комбинационные излучения; — интермодуляционные излучения. Под внеполосными понимают излучения в полосах частот, непосредственно примыкающих к полосе частот основного излучения передатчика. Их появление связано с процессом модуляции излучаемого сигнала. При этом учитывается как полезная модуляция сигнала, так и паразитная модуляция, возникающая, например, за счет нестабильности питающих напряжений илн каких-либо других флуктуациониых явлений. Внеполосные излучения способны создавать помехи РЭС, работающим на частотах, близких н частотам мешающего передатчика. 1.
Излучения иа гармониках основной частоты Излучения такого типа осуществляются на частотах, кратных несущей частоте а, передатчика. Механизм возникновения гармоник частоты оз, и относительная нх интенсивность различны в передатчиках разных волновых диапазонов и конструкций. В генераторах„собранных на вакуумных лампах с внеш. ними колебательными системами, высшие гармоники ос- 101 новной частоты возникают в каскадах, работающих с углом нижней отсечки О„о с, !80' Известно, что форма импульса анодного тона („(!) прн работе каскада в неданапряженном режиме (без верхней отсечки) определяется выражением соа ооо ! со5 Оотс !а!! )ам соа Оотс а амплитуда л-й гармоники 1,„ связана с амплитудой пер- вой гармоники !ос соотношением мо аэотсСО5 Оотс а СО5 ааотс 51О Осто аа а! а (а' — 1) (! — соавотс) и может составлять значительную долю амплитуды !',„ импульса анаднаго тона.
В случае работы каскада в перенапряженном режиме (с отличным от нуля углом верхней отсечки 0,) форма импульса анодного тока описывается выражением со5 ео ! — Соа Оотс соа Оа — с ос Осто и, как правило, характеризуется еще более богатым частотным спектром. Уменьшение уровня излучения гармоник достигается фильтрацией их промежуточным и антенным контурами. Эта фильтрация наиболее эффективна, если антенный контур имеет емкостную связь с индуктивной ветвью промежуточного контура. Однако н в данном случае антенной передатчика (особенно при большой общей мощности излучения) мажет излучаться помеха на высших гармониках основной частоты соо со значительной мощностью. В диапазоне СВЧ, где в качестве генератарных приборов используются магнетроны, лампы бегущей волны (ЛБВ) и клнстроны, высшие гармоники основной частоты возникают за счет того, что в пространстве дрейфа прибора происходит модуляция электронного потока по плотности, и форма тока резко отличается от синусоидальнай даже при возбуждении гармоническим напряжением (например в пролетных клистронах и ЛБВ).
Для уменьшения уровня излучения на высших гармониках здесь применяются различного рода волноводные и коаксиальные фильтры. 102 2. Излучения иа субгармоиинах основной частоты Частоты таких излучений в целое число раз меньше основной частоты соо передатчика. Излучения на субгармониках основной частоты свойственны, например, передатчикам, в которых для образования высокастабнльных па частоте колебаний из более низкочастотных стабилизированных кварцем сигналов используются режимы умножения частоты. Такой принцип особенно широко распространен при построении передающих устройств дециметрового диапазона волн. Субгармоники частоты излучаемых колебаний являются при этом высшими гармониками частоты кварца.
Уменьшение интенсивности субгармоник достигается с помощью фильтров передатчика и антенно-фидерной системы. 3. Паразитные излучения Паразитные излучения — это побочные излучения передатчика, причина вознннновенпя которых не связана с генерацией колебаний основной частоты. В генераторах, собранных на электронных вакуумных лампах с внешними колебательными системами, онн могут возникать, например, из-за того, чта реактивные сопротивления соединительных проводников, элементов развязки, выводов электродов ламп и т. д. образуют колебательные цепи и цепи обратной связи для частот, чаще более высоких н реже относительно низких по сравнению с частотой Соо. Достаточно часто в передатчиках средневолнового и коротковолнового диапазонов возникают паразнтные колебания, частоты которых соответствуют метровому и даже дециметровому диапазону волн. Этн колебания обусловлены наличием связи между анодным и сеточным контурами через межэлектродные емкости лампы, близко расположенные монтажные элементы и общие источники питания.
Схемы нейтрализации, рассчитанные на осдовную частоту, как правило, не только препятствуют возникновению колебаний с частотами, на несколько порядков более высокими, чем основная расчетная частота, а наоборот, за счет элементов нейтрализующнх цепей сами часто образуют колебательные системы и цепи обратной связи для паразитных колебаний. В качестве примера на рнс.
3.!, а показана схема промежуточного каскада ламповога генератора с общим като- !03 Рис. 33, а«а Рис. З.Х дом. Эквивалентная схема этого каскада для СВЧ колебаний изображена на рис. 3.1, б.,Чля СВЧ колебаний индуктивности Е, и Е» представляют собой очень большие сопротивления и могут не приниматься во внимание. «Паразитный» анодный контур образуется емкостью С„емкостью С,.„между анодом и катодом лампы и индуктивностями Еао Е„» соединительных проводов.
«Паразитный» же сеточный контур состоит из емкости С„емиости С,.„между сеткой и катодом лампы, нндуктивностей Е„, Е„«соединительных проводов и индуктивности катодного ввода С„. Эквивалентная схема каскада для колебаний СВЧ представляет собой схему двухконтурного автогенератора с общим катодом. В генераторах СВЧ, не имеющих внешних колебательных цепей и цепей обратной связи (например, в магнетронах), паразитные колебания возникают чаще всего из-за того, что вследствие тех или иных причин (например, нестабильности напряжения источников питания) срываются колебания основного типа (типа л) и возникают колебания других типов, частоты которых существенно отличаются от частоты «»а колебаний основного типа.
4. Комбинвционные излучения Комбинационные излучения возникают при формировании сигнала основной частоты путем преобразования колебаний двух или большего числа вспомогательных генераторов нелинейными устройствами. Схемы подобного рода используются, например, при построении стабилизированных кварцем диапазонных передатчиков На рис. 3.2. приведена структурная схема одного из таких передатчиков (интерполяционная схема). Она состоит из кварцевого генератора и генератора с плавной пере- 104 стройкой Колебания, создаваемые этими генераторами, смешиваются в смесителе, на выходе которого возникают напряжения с частотами 4„~ т(,.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
